《机床夹具设计》教案 2.4定位误差分析与计算 .doc

《机床夹具设计》教案

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课程

名称

机床夹具设计

学习任务

§2.4定位误差分析与计算（一)

教学

时数

24

上课

日期

2021.10

周次

7

审批

教学

班级

18机电

授课教师

2021.9

学习

项目

描述

根据任务二工作情景描述，如图2-4-1所示，钢套钻孔采用心轴定位，试计算加工尺寸20?0.1mm和对称度为0.1mm的定位误差，并判断定位方案是否满足加工要求。

学习

目标

1.能描述定位误差产生与组成。

2.能分析计算基准不重合误差。

学生情况分析

已经学完定位方式与定位元件的选择，本次课为学习计算基准不重合误差

学习

重点

计算基准不重合误差

学习

难点

定位误差的形成

教学

方法

任务驱动

场所与资源

场地：机床夹具学习工作站

资源：《机床夹具设计》学材，学生学习工作页，课件，专用夹具及多媒体教学设备

学

习

内

容

及

教

学

组

织

流

程

§2.4定位误差分析与计算（一)

§2.4.1任务导入与分析

§2.4.2相关知识与案例学习

一、定位误差及产生原因

二、定位误差组成

三、基准不重合误差概念

四、基准不重合误差计算案例分析

§2.4.3项目实施

§2.4.4小组展示与项目讲评

§2.4.5总结与拓展

评

价

方

法

从课堂表现、课堂作业、课后作业等三个方面测评，课堂表现主要是回答问题、纪律等；课堂作业以小组合作方式完成，并进行展示、评价。课后作业由教师批改。

课后记

§2.4定位误差分析与计算（一)

§2.4.1任务导入与实施

夹具中工件与定位元件接触后，限制了工件的自由度，确定工件在夹具中的位置，但这一位置是否“正确”呢？还需进行定位误差分析。如何“正确”的问题，就是定位误差研究的主要问题.

【项目描述】如图所示钢套，工件材料为Q235A钢，批量N=2000件，已经完成内外圆柱面及端面加工，本工序为钻φ?5mm，现采用心轴定位，根据工序图和定位方案，试分析基准不重合误差。今天主要解决工件定位中基准不重合误差问题。

图2-4-1钢套工序图

图2-4-2心轴定位

【项目分析】涉及以下几个问题：

定位误差是如何产生的？

定位误差由哪几部分构成？

基准不重合误差，明确基准不重合误差的含义？

如何分析与计算基准不重合误差？

§2.4.2相关知识学习

定位误差及产生原因

（一）调整法加工

预先用样件或标准件调整好机床、夹具、刀具和工件的准确相对位置，用以保证工件的尺寸精度的加工方法，称为调整法加工。因为尺寸事先调整到位，所以加工时，不用再试切，尺寸自动获得，并在一批零件加工过程保持不变。

图2-3-4调整法加工

如图所示加工轴上键槽，工件的定位基准是轴线，定位基准面是圆柱面，定位元件采用V型块，通过圆柱面与V型块接触进行定位。

定位加工前，刀具的位置根据工件的定位基准（轴心线）调整好，并保持不变。加工时，逐个定位一批加工工件，完成键槽的加工。

（二）定位误差

定位误差指的是哪个尺寸的误差？

是工序尺寸的误差。工序尺寸是加工过程中工序应保证的加工尺寸，指加工面到工序基准之间的尺寸。如图所示键槽加工工序图。

加工面为键槽底面

工序基准为圆柱体下母线，尺寸L是工序尺寸，它是键槽深度定位尺寸。

在图中这个基准点在水平位置变化，并不影响工序尺寸的大小。

但如果沿尺寸的方向出现变化，就影响工序尺寸的大小。

这个误差是定位时误差，不是加工时产生误差。

加工一批工件时，假设加工面的位置不变，由于工序基准不一致，加工所得的工序尺寸就会出现变动。

因此，定位误差是指一批工件定位时，被加工表面的工序基准在沿工序尺寸方向上的最大可能变动范围。通常以符号△dw表示。Dw是定位两个字的首拼。

定位误差产生原因

如图所示加工时，加工面的形成是通过刀具的调定尺寸进行控制的，定位基准在圆心，即在轴线上。而工序尺寸基准是在圆柱体的下母线。

造成定位误差第一个原因是基准不重合。这个基准不重合是工序基准与定位基不重合。工序尺寸起始位置是工序基准，而定位时采用的不是工序基准，这个两个基准不一致就影响工序尺寸的大小。

第二原因是定位副制造误差存在。

如图所示，一批工件圆柱面（定位基准面）直径尺寸在公差范围内发生变化，如图的直径在Φd~Φ(d-δd)间发生变化。正是由于工件的定位基准面存在误差，使工序基准（轴心线）在加工方向上发生位置移动。当轴的直径变大时，轴线向上移动，当轴的直径变小时，轴线向下移动，这个定位基准变动，影响加工面形成，影响加工尺寸

定位误差组成

由于确定工件在夹具中位置的基准是定位基准，而确定工序尺寸的基准是工序基准

如果工序基准与定位基准不重合，会产生基准不重合误差。

定位基准面与定位元件构成的定位副，由于制造误差存在，造成定位副不准确，会产生产生基